DE2505715C2 - Verfahren zur herstellung von isomerengemischen, die vorwiegend aus 1,5- und 1,8-dinitronaphthalin bestehen - Google Patents
Verfahren zur herstellung von isomerengemischen, die vorwiegend aus 1,5- und 1,8-dinitronaphthalin bestehenInfo
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- C07C201/00—Preparation of esters of nitric or nitrous acid or of compounds containing nitro or nitroso groups bound to a carbon skeleton
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Description
Es ist bekannt, Dinitronaphthalin herzustellen, indem tnan Naphthalin oder Nitronaphthalin mit einem
Gemisch aus Salpetersäure und konzentrierter Schwefelsäure nitriert (DT-PS 1 17 368, B.l.O.S.-Bericht 986,
Part II, S. 429, Hodgson, Whitehurst, J. ehem.
; + HNO3 Soc. [London], 1945, S. 202 bis 204). Das bei der
Nitrierung entstehende Dinitronaphthalin bildet mit der konzentrierten Schwefelsäure einen zähflüssigen Brei,
aus dem das Dinitronaphthalin nicht abgetrennt werden kann. Um das Dinitronaphthalin zu isolieren, ist es
notwendig, das Reaktionsgemisch mit Wasser zu verdünnen.
Weiterhin ist aus der DT-AS 11 50 965 ein Verfahren
zur kontinuierlichen Herstellung von 1,5- und 1,8-Dinitronaphthalin
bekannt, durch welches reines «-Nitronaphthalin oder ein Mononitronaphthalin, wie es bei der
Nitrierung von Naphthalin als Rohprodukt erhalten wird, mit einem Gemisch aus 90- bis 98%iger
Salpetersäure und 96- bis 100%iger Schwefelsäure nitriert wird. Das Reaktionsgemisch wird dann in eine
große Menge Wasser eingebracht und das auskristallisierende Dinitronaphthalingemisch in üblicher Weise
abgetrennt.
Es wurde gefunden, daß man Isomerengemische, die vorwiegend aus 1,5- und 1,8-Dinitronaphthalin bestehen,
herstellen kann, wenn man in kontinuierlicher Arbeitsweise Nitronaphthalin bei einer Temperatur von 20 bis
50°C mit 60- bis 80gewichtsprozentiger wäßriger Salpetersäure umsetzt, das entstandene Dinitronaphthalin
in an sich bekannter Weise abtrennt, die zurückgebliebene Salpetersäure mit hochkonzentrierter
Salpetersäure bis zu einer Konzentration von 60 bis 80 Gewichtsprozent anreichert und anschließend wieder in
die Umsetzung zurückführt.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann durch die folgende Gleichung erläutert werden:
+ H2O
Zur Nitrierung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kommen die isomeren Nitronaphthaline, vorzugsweise
1-Nitronaphthalin, in Betracht.
Die Umsetzung nach dem erfindungsgemäßen Verzahnen kann bei Temperaturen von 20 bis 5O0C,
bevorzugt von 35 bis 48°C, durchgeführt werden.
Für die Nitrierung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird wäßrige Salpetersäure eingesetzt. Die
konzentration der eingesetzten Säure liegt bei 60 bis 80 Gewichtsprozent, bevorzugt bei 65 bis 75 Gewichtsprozent.
Im allgemeinen setzt man nach dem erfindungsgemäßen Verfahren 4 bis 12 Mol, bevorzugt 5 bis 10 Mol,
Salpetersäure mit 1 Mol Nitronaphthalin um.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Zurückgebliebene Salpetersäure nach der Reaktion mit
hochkonzentrierter Salpetersäure bis zu einer Konzentration von 60 bis 80 Gewichtsprozent angereichert und
wieder in die Umsetzung zurückgeführt.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann beispielsweise wie folgt durchgeführt werden:
In einem offenen Reaktionsgefäß legt man die Salpetersäure vor und tropft bei der Reaktionstemperatur
unter Rühren das geschmolzene Nitronaphthalin zu. Nach erfolgter Umsetzung kann das Dinitronaphthalin
mit Hilfe einer Nutsche abgetrennt werden. Die nach der Reaktion zurückgebliebene Salpetersäure wird nach
dem Anreichern ohne weitere Reinigung wieder in die Umsetzung zurückgeführt.
Das Volumen der hochkonzentrierten Salpetersäure, die zur Anreicherung der nach der Reaktion zurückgebliebenen
Salpetersäure benötigt wird, entspricht etwa dem Volumen der Restfeuchte, die mit dem Dinitronaphlhalin
abgetrennt wird. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bleibt also das Reaktionsvolumen
praktisch unverändert.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß das Dinitronaphthalin in einfacher Weise und mit
hohen Ausbeuten gewonnen werden kann. Die nach der Reaktion zurückbleibende Säure kann wieder in einer
neuen Reaktion eingesetzt werden und muß nicht, beispielsweise durch Neutralisation, vernichtet werden.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß keine Schwefelsäure verwendet
wird und daher das Problem der Vernichtung oder des Aufkonzentrierens der anfallenden verdünnten Schwe-
feisäure entfällt.
Außerdem ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren eine gefahrlose Herstellung von Dinitronaphthalin,
da während der Reaktion keine hochkonzentrierte Salpetersäure benötigt wird. Hochkonzentrierte SaI-petersäure
bildet mit Aromaten stark explosive Gemische (Manual of Hazardous Chemical Reactions
[1968], S. 139).
Bei der Reaktion entstehen praktisch nur die
isomeren Dinitronaphthaline in hoher Reinheit Man erhält vorwiegend ein Isomeren-Gemisch, das aus 1,5-
und 1,8-DinitronaphthaIin besteht
Eine Schmelze von l-Nitronaphthaün (1 Mol) wird im
Verlauf von 2 Stunden in 75gewichtsprozentige Salpetersäure (6,6 Mol) unter Rühren gedrückt Die
Reaktionsmischung wird dabei durch Kühlung bei einer Temperatur von 45 bis 50° C gehalten.
Zu Beginn der kontinuierlichen Arbeitsweise wird die 75%ige Salpetersäure durch Vermischen von 98%iger
Salpetersäure und Wasser hergestellt Im folgenden
wird die nach der Reaktion zurückgebliebene Salpetersäure eingesetzt, wobei die Salpetersäureverluste durch
Zugabe von frischer 98%iger Salpetersäure ausgeglichen werden.
Im Verlauf der Nitrierung kristallisieren die isomeren Nitronapnthaline aus der Salpetersäure aus und werden
nach einer Nachrührzeit von 2 Stunden mit Hilfe einer Nutsche abnitriert Der Filterkuchen wird mit wenig
68%iger Salpetersäure und anschließend mit Wasser säurefrei gewaschen. Nach dem Trocknen erhält man
ein Gemisch aus 1,5- und 1,8-Dinitronaphthalin mit einer
Ausbeute von 85,8% der Theorie.
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung von Isomerengemischen, die vorwiegend aus 1,5- und 1,8-Dinitronaphthalin
bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß man in kontinuierlicher Arbeitsweise Nitronaphthalin
bei einer Temperatur von 20 bis 500C mit 60- bis 80gewichtsprozentiger wäßriger Salpetersäure
umsetzt, das entstandene Dinitronaphthahn ;n an sich bekannter Weise abtrennt, die zurückgebliebene
Salpetersäure mit hochkonzentrierter Salpetersäure bis zu einer Konzentration von 60 bis 80
Gewichtsprozent anreichert und anschließend wieder in die Umsetzung zurückführt. -
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung bei einer
Temperatur von 35 bis 48° C durchführt
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung
mit 65- bis 75%iger Salpetersäure durchführt.
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